電冰箱保護電路的設(shè)計

1、電冰箱保護電路的設(shè)計電冰箱保護電路的設(shè)計電冰箱保護電路的設(shè)計數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計報告設(shè)計題目：電冰箱保護電路的設(shè)計姓名：劉贏/黃光超學(xué)號：班級：電信15-4班指導(dǎo)教師：劉亞榮課程設(shè)計成績：桂林理工大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院2016年12月編寫版word電冰箱保護器一、設(shè)計任務(wù)與要求：(1)設(shè)計電冰箱保護器，擁有過、欠壓保護，上電延時等功能。(2)電壓在180-250V范圍內(nèi)，正常供電時綠燈亮。過壓保護：當(dāng)電壓高于250V時，自動切斷電源，紅燈亮。欠壓保護：當(dāng)電壓低于180V時，自動切斷電源，紅燈亮。(5)延時保護：在上電、欠壓、過壓保護切斷電源時，延時3-5分鐘才可接通電源。二、方案設(shè)計與論證

2、原理框圖如圖1所示。1市電變壓器降壓整流濾波電路電壓檢測電路控制履行電路圖1原理框圖方框圖說明：輸入220伏溝通市電，經(jīng)過變壓器的降壓后輸入進整流濾波電路中，經(jīng)過整流濾波后的溝通電變成脈動的直流電，此后該直流電輸入進檢測電路，經(jīng)過與窗口比較器的參照電壓進行比較后由控制履行電路鑒別能否切斷電路。三、單元電路設(shè)計與參數(shù)計算1、電源電路編寫版word依據(jù)對工作原理的分析,能夠確立電路設(shè)計如圖2所示。D5D61N40011N4001V8T1C1R6255Vrms1mF100k50Hz0500:10D7D81N40011N4001圖2電源電路電源電路原理：市電在經(jīng)過變壓器的降壓后挨次進行整流濾波，輸出直

3、流電，此后輸入到下一級的比較器中。整流濾波電路各階段詳細波形如圖3所示。圖3整流濾波電路各階段的波形圖2、電壓檢測電路依據(jù)對電路原理的分析能夠確立檢測電路的設(shè)計如圖4所示。V11V9R712V715U16.07V10k3627414V1212VV1312V715U23V10R8624.40V10k7414V1412V圖4電壓檢測電路編寫版word電壓檢測電路原理：220伏的市電經(jīng)過降壓、整流、濾波后輸入窗口比較器，當(dāng)輸入電壓高于URH時，U1輸出低電平，U2輸出高電平;當(dāng)輸入電壓低于URL時，U2輸出高電平，U1輸出低電平;當(dāng)輸入電壓介于URH和URL之間時,U1和U2均輸出高電平。變壓器原邊

4、與副邊線圈匝數(shù)比為50。1.臨界狀態(tài)當(dāng)市電電壓為250V時，經(jīng)過降壓整流濾波后的輸出電壓值U01=250/251.4=7V2.臨界狀態(tài)當(dāng)市電電壓為190V時，經(jīng)過降壓整流濾波后的輸出電壓值U01=190/501.4=5.32V。3.當(dāng)市電為過壓狀態(tài)時，設(shè)輸入電壓為255V，經(jīng)過降壓整流濾波后的輸出電壓值U01=255/501.4=7.14V。4.當(dāng)市電為欠壓狀態(tài)時，設(shè)輸入電壓為175V，經(jīng)過降壓整流濾波后的輸出電壓值U01=185/501.4=5.18V。終上，URH的取值能夠為7V，URL的取值能夠為5.04V。四、總電路圖與元器件清單編寫版wordR1680V18VX1V11LED2V9R

5、712VK2L210k715U11.6H5V_1W6.07V3KV36EMR011B0325V7414D4R2V7V128VD5D6V212V1k1N40011N40011N40018VV8T1C1R6255VrmsQ11mF100k50HzBC547A0500:10V13R3D8D712VV41N40011N40016808V715U2X2R53LED1680V106K1L1R821.6H5V_1WLED310k741KV64.40V4V1412VEMR011B035VD11N4001序號名稱型號數(shù)目1變壓器TS_MISC_5001_TO_102橋式整流器3N24813二極管1N40012編

6、寫版word4定值電阻100K15定值電阻1K16定值電阻10K27定值電阻68038運算放大器74129繼電器EMR011B3210紅色發(fā)光二LED2極管11綠色發(fā)光二LED1級管12電容1mF113電感1.6h214三級管BC547A1五、安裝與調(diào)試依據(jù)對電路原理的分析能夠確立控制履行電路的設(shè)計如圖5所示。編寫版wordR1V16808VX1LED2K2L21.6H5V_1WKV3EMR011B035VD4R2V78VV21N40011k8VQ1BC547AR3680V48VX2R5LED1680K1L11.6H5V_1WLED3KV6EMR011B035VD11N4001圖5控制履行電路

7、控制履行電路原理:輸入的電壓為過壓狀態(tài)時,U1輸出低電平,U2輸出高電平,D2導(dǎo)通,D3截止,LED2截止，此時紅色發(fā)光二極管LED1點亮,繼電器J1翻開,電路被切斷,三極管因為基極達不到0.7伏的導(dǎo)通電壓因此綠色發(fā)光二極管LED3熄滅;當(dāng)輸入的電壓為欠壓狀態(tài)時,U1輸出高電平,U2輸出低電平,D3導(dǎo)通,D2截止,LED1截止，此時紅色發(fā)光二極管LED2點亮,繼電器J2翻開,電路被切斷,三極管因為基極達不到0.7伏的導(dǎo)通電壓因此綠色發(fā)光二極管LED3熄滅;當(dāng)輸入電壓在正常范圍時,U1和U2均輸出高電平,此時J1和J2均吸合,D2和D3截止,紅色發(fā)光二極管LED1和LED2截止，三極管導(dǎo)通綠色發(fā)

8、光二極管LED3點亮,電路正常供電。變壓器原邊與副邊線圈匝數(shù)比為50。1.臨界狀態(tài)當(dāng)市電電壓為250V時，經(jīng)過降壓整流濾波后的輸出電壓值U01=250/501.4=7V。編寫版word2.臨界狀態(tài)當(dāng)市電電壓為190V時，經(jīng)過降壓整流濾波后的輸出電壓值U01=180/501.41=5.32V。3.當(dāng)市電為過壓狀態(tài)時，設(shè)輸入電壓為255V，經(jīng)過降壓整流濾波后的輸出電壓值U01=250/501.4*=7.14V。4.當(dāng)市電為欠壓狀態(tài)時，設(shè)輸入電壓為185V，經(jīng)過降壓整流濾波后的輸出電壓值U01=185/501.4=5.18V。終上，URH的取值能夠為7V，URL的取值能夠為5.32V。六、性能測試與

9、分析1、過壓狀態(tài)時的電路仿真圖圖6為過壓時的仿真結(jié)果,圖中電壓為255伏高于限制電壓250伏,電路中紅色發(fā)光二極管LED1點亮,指示電經(jīng)過壓,同時繼電器J1斷開切斷電路,進而保護電冰箱。R1680V18VX1V11LED2V9R712VK2L2715U11.6H5V_1W10k6.07V3KV36EMR011B0325V7414D4R2V7V128VD5D6V212V1k1N40011N40011N40018VV8T1C1R6Q1255Vrms1mF100k50HzBC547A0500:10V13R3D8D712VV41N40011N40016808V715U2X2R53LED1680V10R

10、86K1L12LED310k1.6H5V_1W4.40V4741KV6V1412VEMR011B035VD11N4001圖6過壓狀態(tài)的仿真電路圖編寫版word2、欠壓狀態(tài)下的電路仿真圖圖7為欠壓時仿真結(jié)果,圖中電壓為170伏低于限制電壓180伏,電路中紅色發(fā)光二極管LED2點亮,指示電路欠壓,同時繼電器J2斷開,切斷電路,進而保護電冰箱。R1680V18VX1V11LED2V9R712VK2L2715U110k1.6H5V_1W6.07V3KV36EMR011B0325V741V74D4R2V128VD5D6V212V1k1N40011N40011N40018VV8T1C1R6170VrmsQ

11、11mF100k50HzBC547A0500:10V13R3D8D712VV41N40011N40016808V715U2X2R53LED1680V106K1L1R82LED31.6H5V_1W10k741KV64.40V4V1412VEMR011B035VD11N4001圖7欠壓狀態(tài)的仿真電路圖3、正常狀態(tài)下的電路仿真圖圖8正常時的電路仿真圖,圖中的電壓為220伏,介于最低限制電壓180伏和最高限制電壓250伏之間,此時綠色發(fā)光二極管LED3點亮,指派電路電壓正常,繼電器J1、J2均閉合,電路導(dǎo)通,電冰箱供電正常。R1680V18VX1V11LED2V9R712VK2L2715U110k1.

12、6H5V_1W6.07V3KV36EMR011B0325V741V74D4R2V128VD5D6V212V1k1N40011N40011N40018VV8T1C1R6220VrmsQ11mF100k50HzBC547A0500:10V13R3D8D712VV41N40011N40016808V715U2X2R53LED1L1680V106K1R821.6H5V_1WLED310k741KV64.40V4V1412VEMR011B035VD11N4001編寫版word圖8正常時的電路仿真圖七、結(jié)論與心得經(jīng)過兩個禮拜的努力，我終于達成了此次模擬電子技術(shù)課程設(shè)計，從開始到結(jié)束，其中混雜了我好多的汗水

13、，同時也收獲了好多，從一開始就為采納電路圖而煩憂，前前后后畫了幾個圖，直到最后一個圖仍舊沒有實現(xiàn)老師要求的所有功能，固然幾經(jīng)努力，問了不少實驗室的同學(xué)，在與同學(xué)商討中，我充分享遇到了學(xué)習(xí)的樂趣，大家同學(xué)智慧的結(jié)晶在互相碰撞，大家從互相同學(xué)身上學(xué)會了好多，可是很惋惜的是最后一個延時功能（在上電、欠壓、過壓保護切斷電源時，延伸3-5分鐘才可接通電源）素來未能實現(xiàn)是我此次課程設(shè)計最大的遺憾，試一試畫了網(wǎng)上好多的路圖，但調(diào)試的過程中仍舊失敗，實在令人灰心，課程設(shè)計中各樣參數(shù)的計算是比較麻煩的，可是最后我都戰(zhàn)勝了。其余，此次課程設(shè)計讓我嫻熟地掌握了MULTISIM的使用，對繪圖等方面的技巧有了進一步的提升，相信對我此后必然會有很大的用途，總而言之，我從這一次的課程設(shè)計中學(xué)會了好多好多，對我來說，這是一次難忘的抹點電子技術(shù)課程設(shè)計。編寫版word八、參照文件1張憲，何宇斌主編電子電路制作指導(dǎo)M北京：化工工業(yè)第一版社，20